Diferencia entre endotoxinas y exotoxinas

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La toxigia implica la producción de toxinas por bacterias patógenas. Es uno de los principales métodos para dar a luz enfermedades y trastornos médicos por bacterias. 2 categorías de toxinas que conducen a diversas infecciones y enfermedades incluyen; endotoxinas y exotoxinas y son diferentes en función de su naturaleza química. Las endotoxinas son toxinas bacterianas que consisten en lípidos (lipopolisacáridos) y las exotoxinas consisten en proteínas.

¿Qué es Endotoxins?

Las endotoxinas son toxinas lipopolisacáridas liberadas por bacterias Gram. Las endotoxinas están unidas a las células y se producen solo cuando la célula se lisa. Las endotoxinas están presentes en la cubierta externa de la pared celular en un gramo – bacteria. Las endotoxinas también se denominan lipopolisacáridos y están presentes en E. coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria y Vibrio cholerae. Las endotoxinas generalmente se secretan al desarrollar bacterias debido a las acciones de antibióticos específicos o a la acción de la digestión fagocítica.

Las endotoxinas muestran menos potencia y no son muy activas en su sustrato. Ellos exhiben estabilidad térmica. La pared externa de las bacterias es impenetrable para las moléculas y moléculas más grandes que no se pueden disolver en el agua y salvaguardar del ambiente exterior.

Estas toxinas son parte de esta actividad de protección. Tiene función de pegado en un host durante el tiempo de la colonización. Además, las endotoxinas muestran poca antigenicidad.

¿Qué es Exotoxins?

Las exotoxinas son toxinas que se liberan extracelularmente con el desarrollo del organismo. Las exotoxinas son toxinas contagiosas que se propagan desde el foco de la infección a otras partes del cuerpo y causan daño. Son proteínas solubles que actúan como enzimas. Una exotoxina tiene la capacidad de causar daño al huésped mediante la destrucción de células o la interferencia con el metabolismo celular normal. Las exotoxinas son muy potentes y pueden causar un daño extremo al huésped. Las exotoxinas se excretan a través de su rápido crecimiento o durante su lisis celular. Tanto las bacterias Gram + como Gram producen exotoxinas.

Las exotoxinas poseen más toxicidad en comparación con las endotoxinas y se distinguen por ciertas cepas de bacterias. Las exotoxinas causan enfermedades solo específicas de esa contaminación. Por ej. Clostridium tetani forma toxina tetánica. Existen 3 categorías principales de exotoxinas: enterotoxinas, neurotoxinas y citotoxinas. Estos tipos indican sobre la ubicación de la actividad. La actividad enterotoxémica puede verse en el tracto gastrointestinal. Las neurotoxinas exhiben sus funciones en las neuronas y las citotoxinas destruyen el funcionamiento de la célula huésped. Algunos de los trastornos de salud causados por exotoxinas incluyen cólera, tétanos y difteria. La antigenicidad en las exotoxinas es bastante alta. Las exotoxinas activan el sistema inmune y secretan antitoxinas para anular la toxina.

Figura 1. Estructura de endotoxinas y exotoxinas (Aryal, 2015)

Diferencia entre endotoxinas y exotoxinas

Naturaleza química de las endotoxinas y las exotoxinas

Endotoxinas

Las endotoxinas también se conocen como lipopolisacáridos de gram – bacterias. Las endotoxinas consisten en 2 componentes que poseen diferentes características físicas y químicas: un hetero-polisacárido y un lípido unido covalentemente, llamado lípido A.

Exotoxinas

Las exotoxinas son toxinas secretadas por bacterias y la composición química es de proteínas.

Enzimas en endotoxinas y exotoxinas

Endotoxinas

Catalasa, fibrolisina, proteasas IgA / IgG

Exotoxinas

Hialuronidasa, Colagenasa, cierta proteasa, Nuclease, Neuraminidase, Cierta proteasa, Fosfolipasa A

Fuente de endotoxinas y exotoxinas

Endotoxinas

Las endotoxinas son secretadas por la membrana celular del gramo – bacteria solo después de la lisis de las células. Las endotoxinas son parte integral de la pared celular.

Exotoxinas

Las exotoxinas son secretadas por ciertos gram + y gram – bacterias

Ubicación de endotoxinas y exotoxinas

Endotoxinas

Está presente dentro de la membrana celular y se libera solo después de la lisis de la pared de las células gram.

Exotoxinas

Se secreta fuera de la célula tanto por gram + como por gram – bacteria.

Modo de acción involucrado en Endotoxinas y Exotoxinas

Endotoxina

Incluye TNF e Interlukin-1

Exotoxina

Varios modos

Estabilidad térmica de endotoxinas y exotoxinas

Endotoxina

Las endotoxinas son tolerantes al calor y relativamente estables a 250 ° C durante una hora

Exotoxina

Las exotoxinas pueden destruirse a 600-800C (responsable del calor). Son inestables excepto la enterotoxina estafilocócica.

Pruebas de detección

Endotoxina

Detectado por la prueba de ensayo del lisado Limulus.

Exotoxina

Precipitación, métodos basados en ELISA, neutralización

Inmunogenicidad

Endotoxina

Las endotoxinas muestran inmunogenicidad débil. Las endotoxinas no producen antitoxinas.

Exotoxina

Las exotoxinas son extremadamente inmunogénicas. Activan la respuesta humoral (los anticuerpos se dirigen a las toxinas). Mediante la estimulación del sistema inmune, las exotoxinas secretan antitoxinas para neutralizar la toxina

Potencial de toxoide / Vacunas

Endotoxina

Los toxoides no se pueden hacer y no hay vacunas disponibles.

Exotoxina

Los toxoides pueden prepararse tratando con formaldehído, pero las toxinas tratadas muestran inmunogenicidad. Los toxoides se pueden usar como vacunas.

Relación con los microorganismos

Endotoxina

Se localiza en LPS de la cubierta externa de la pared celular y se secreta con el daño de la célula o en el momento de la multiplicación celular.

Exotoxina

Producto metabólico de células en desarrollo.

Enfermedades

Endotoxinas

Infecciones del tracto urinario, fiebre tifoidea, meningitis meningocócica, enfermedad de la arteria coronaria, enterocolitis necrotizante neonatal, enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa, fibrosis quística, meningococémica, sepsis por bacilos gramnegativos, choque hemorrágico

Exotoxina

Gangrena gaseosa, escarlatina, difteria, botulismo, tétanos, diarrea asociada a antibióticos, síndrome de la piel escaldada.

Resumen de endotoxinas vs. exotoxinas

Los puntos de diferencia entre las endotoxinas y las exotoxinas se resumen a continuación:

Tabla comparativa de endotoxinas y exotoxinas

Referencias:

[0] Aryal, S. (2015). Diferencias entre las exotoxinas y las endotoxinas. Obtenido el 3 de febrero de 2018 en https://microbiologyinfo.com/differences-between-exotoxins-and-endotoxins/

[1] Bayston, K. F., y Cohen, J. (1990). Endotoxina bacteriana y conceptos actuales en el diagnóstico y tratamiento de la endotoxemia. Revista de microbiología médica, 31 (2), 73-83.

[2] Dinges, M. M., Orwin, P. M., y Schlievert, P. M. (2000). Exotoxinas de Staphylococcus aureus. Revisiones de microbiología clínica, 13 (1), 16-34.

[3] Raetz, C. R. (1990). Bioquímica de endotoxinas. Revisión anual de bioquímica, 59 (1), 129-170.

[4] Rietschel, E. T., y Brade, H. (1992). Endotoxinas bacterianas. Scientific American, 267 (2), 54-61.

[5] Aryal, S. (2015). Diferencias entre las exotoxinas y las endotoxinas. Obtenido el 3 de febrero de 2018 en https://microbiologyinfo.com/differences-between-exotoxins-and-endotoxins/

[6] Crédito de imagen: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Immune_Response_to_Exotoxins.png#/media/File:Immune_Response_to_Exotoxins.png

[7] Crédito de la imagen: https://www.flickr.com/photos/97216967@N04/9703845461

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